曹京霞
,
黄旭
,
弭光宝
,
沙爱学
,
王宝
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.4.009
阻燃钛合金是为了应对航空发动机钛火隐患而研制高温结构材料.经过近十年的发展,研发出500℃(Ti40)和550℃(TF550)两个耐温级别的Ti-V-Cr系阻燃钛合金,并且在Ti-V-Cr系阻燃钛合金工业铸锭熔炼、挤压开坯、棒材锻造及环锻件轧制等工艺技术方面取得了较大进展.通过拓展摩擦点火实验技术,建立了以P-co曲线定量表征钛合金抗点燃性能的测试方法,测试结果表明,Ti40与TF550阻燃钛合金具有接近的抗点燃性能.综合考虑原材料成本、综合性能和制造工艺等多方面的因素,Ti40和TF550阻燃钛合金各具优势.
关键词:
阻燃钛合金
,
铸锭
,
挤压
,
环锻件
,
力学性能
,
抗点燃性能
,
发动机钛火
赵红霞
,
黄旭
,
王宝
,
雷力明
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.07.014
通过对Ti-35V-15Cr-0.15Si-0.05C合金轧制环件取样进行热处理和热稳定性能实验,研究了850℃和950℃固溶处理和950℃固溶后在600℃和700℃实效后的热稳定性能和微观组织.结果表明:合金仅经过固溶处理α相析出不明显,而经过固溶加时效处理后α相在晶界和晶内大量析出,在热稳定性能测试时,经过540℃100h热暴露后,α相进一步析出.合金α相是影响合金拉伸性能的主要因素,在晶界析出的连续α相导致合金塑性急剧下降；通过850℃固溶热处理能够获得较好的室温拉伸和热稳定性能.
关键词:
阻燃钛合金
,
微观组织
,
热暴露
,
α相
,
碳化物
黄旭
,
李臻熙
,
黄浩
中国材料进展
综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况.针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和siC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况.目前我国航空发动机主要应用的是α+β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金(如600℃高温钛合金)尚处于研发阶段.国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想.SiCf/Ti复合材料在航空发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验.TiAl和siCf/Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料.
关键词:
高温钛合金
,
TiAl合金
,
SiC纤维增强钛基复合材料
,
阻燃钛合金
辛社伟
,
赵永庆
,
曾卫东
,
吴欢
,
杨海瑛
,
李倩
稀有金属材料与工程
制备了Ti-25V-15Cr-0.2Si和Ti-25V-15Cr-2Al-0.2Si 2种阻燃钛合金,分别测试其在不同热暴露和蠕变工艺条件下的热稳定性能和蠕变性能,并观察了组织.结果表明,Al元素提高了Ti-V-Cr系阻燃钛合金的室温力学性能,降低了热稳定性能和抗蠕变性能;在实验的热稳定和蠕变工艺参数下,2种合金中只存在α相和Ti5Si3相,没发现其他过渡相和中间化合物;在热暴露和蠕变过程中,组织稳定性降低,Al元素的添加促进了α相和Ti5Si3相的析出,降低了Ti-V-Cr系阻燃钛合金抗蠕变性能和热稳定性能.
关键词:
阻燃钛合金
,
热稳定
,
蠕变
,
析出相
赵永庆
,
曲恒磊
,
朱康英
,
吴欢
,
周廉
稀有金属材料与工程
对高度稳定化β型阻燃钛合金Ti40的氧化机理和氧化层剥落机理进行研究表明：合金氧化增重随温度升高明显增加，至1050℃反而降低；600℃的氧化膜主要为TiO2和V2O5，高于700℃氧化，因V2O5的挥发，氧化膜主要为TiO2，随温度升高，氧化物晶粒粗化，氧化膜疏松多孔，与基体黏附性降低，不低于900℃时开裂和剥落，不低于800℃氧化，氧化层疏松处还存在SiO化合物，温度升高，SiO数量增多，由圆球形变为星形，至1050℃随氧化层剥落而消失；剥落后的基体氧化层仍为疏松状，有不连续分布的Cr2O3膜存在。同时还分析了Ti40合金不抗氧化的原因及氧化机理，提出了氧化机理模型。在分析氧化膜内应力产生及内应力释放机制基础上，提出了Ti40合金氧化层开裂、剥落机理。
关键词:
Ti40合金
,
阻燃钛合金
,
氧化机理
,
剥落机理
张平则
,
李忠厚
,
贺志勇
,
徐重
,
张高会
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2005.01.005
利用双层辉光离子渗金属技术,在Ti-6Al-4V的表面渗入Cr元素,形成Ti- Cr阻燃合金层.系统地研究了温度、保温时间、源极电压、工件电压、极间距等工艺参数对渗层显微组织、成分及厚度的影响,得出了合理的工艺参数.870℃渗Cr 2 h,渗层厚度可达到60μm以上.阻燃合金层的成分呈梯度分布,显微组织为基体组织加少量弥散分布的Cr2Ti金属间化合物.初步阻燃试验证明,渗Cr合金层起到了预期的阻燃效果.
关键词:
阻燃钛合金
,
双层辉光离子渗金属技术
,
表面合金化
,
渗铬
雷力明
,
黄旭
,
吴学仁
,
曹春晓
,
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.012
研究了第二相对Ti-25V-15Cr-2Al-0.2C-x (x=0, 2% Mo, 2% Nb, 0.2% Si)阻燃β钛合金拉伸断裂行为的影响. 结果表明, β晶界上析出的α相增加了合金发生沿晶断裂的趋势, 特别是热暴露后形成的连续晶界α膜是导致合金脆性沿晶断裂的主要原因. 虽然粗大的碳化物颗粒是合金中的裂纹源之一, 但细小、弥散分布的碳化物却能显著降低合金发生脆性沿晶断裂的趋势, 其原因是细化了β晶粒和有效抑制了晶界α沉淀的析出.
关键词:
金属材料
,
阻燃钛合金
,
微观组织
,
第二相
,
拉伸断裂行为
曲恒磊
,
赵永庆
,
朱康英
,
吴欢
,
刘彩利
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2001.04.004
测试了Ti-25V-15Cr-0.3Si钛合金的力学性能,并运用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能量散射谱仪(EDS)对其不同状态下的金相组织、热压及拉伸断口进行了形貌观察与成分定量分析.结果表明:该阻燃合金具有一定的耐热性,且在不同试验条件下呈现不同的断裂特征;合金状态可以显著影响断裂行为;断口上存在的Fe、Ni、W、S、O等杂质元素相是导致合金过早断裂的内在原因,设法提高冶金质量是改善合金加工性能及力学性能的关键.
关键词:
阻燃钛合金
,
断口
,
夹杂
,
显微组织
孙欢迎
,
曹京霞
,
王宝
,
黄旭
,
曹春晓
稀有金属材料与工程
在热模拟试验机上对铸态组织的阻燃钛合金(Ti-35V-15Cr-Si-C)进行了等温恒应变速率热压缩试验,温度范围为900～1200℃,应变速率范围为10-3～1 s-1,测试了其真应力-真应变曲线并对曲线上的应力σ突降进行了解释.基于动态材料模型建立了合金的热加工图,结合微观组织观察,确定了3个不同区域的高温变形机制:温度900～1030℃、应变速率小于0.1 s-1时,变形机制为动态回复和连续动态再结晶;温度大于1030℃、应变速率小于0.1 s-1时,功率耗散效率η出现峰值,除了动态回复和连续动态再结晶,还出现碳化物溶解现象;高应变速率(ε大致在0.01～1 s-1之间)区,是合金的变形失稳区域,较低温度时失稳机制为局部流动,高温失稳与碳化物溶解有关,ε=1 s-1时组织演变特征是项链状动态再结晶.
关键词:
阻燃钛合金
,
热加工图
,
变形机制
,
动态回复
,
动态再结晶
赵永庆
,
周廉
,
曾立英
,
曲恒磊
,
毛小南
稀有金属材料与工程
研究了SiC/TC4和SiC/Ti40复合材料在不同热处理态下的界面行为.结果表明,SiC/Ti40复合材料相邻两纤维间存在TiC析出物,在1 000℃处理后,TiC析出物消失;2种复合材料界面反应厚度随处理温度升高和时间延长而增大;SCS-6 SiC/TC4和SiC/Ti40复合材料界面产物均为Ti5Si3.
关键词:
钛基复合材料
,
阻燃钛合金
,
钛合金
,
界面
